Какие свойства проявляет h2s

СЕРОВОДОРОД

Физические свойства

Газ, бесцветный, с запахом тухлых яиц, ядовит,
растворим в воде (в 1V
H2O растворяется 3V H2S при н.у.); t°пл. = -86°C; t°кип. = -60°С.

Влияние сероводорода на организм:

Сероводород не толькоскверно
пахнет, он еще и чрезвычайно ядовит. При вдыхании этого газа в большом
количестве быстро наступает паралич дыхательных нервов, и тогда человек
перестает ощущать запах – в этом и заключается смертельная опасность
сероводорода.

Насчитывается
множество случаев отравления вредным газом, когда пострадавшими были
рабочие, на ремонте трубопроводов. Этот газ тяжелее, поэтому он
накапливается в ямах, колодцах, откуда быстро выбраться не так-то
просто.

Получение

1)
H2
+ S
→ H2S↑ (при t)

2)
FeS
+ 2HCl
→ FeCl2
+ H2S↑

Химические свойства

1) Раствор H2S в воде – слабая двухосновная кислота.

Диссоциация происходит в две ступени:

H2S → H+
+ HS-
(первая ступень, образуется гидросульфид — ион)

HS- → 2H+ + S2-
(вторая ступень)

Сероводородная
кислота образует два ряда солей — средние (сульфиды) и кислые (гидросульфиды):

Na2S – сульфид натрия;

CaS
– сульфид кальция;

NaHS
– гидросульфид натрия;

Ca(HS)2 – гидросульфид
кальция.

2)
Взаимодействует с основаниями:

H2S + 2NaOH(избыток) → Na2S + 2H2O

H2S (избыток) + NaOH → NaНS + H2O

3) H2S проявляет очень сильные
восстановительные свойства:

H2S-2
+ Br2 → S0 + 2HBr

H2S-2
+ 2FeCl3 → 2FeCl2 + S0 + 2HCl

H2S-2
+ 4Cl2 + 4H2O →
H2S+6O4 + 8HCl

3H2S-2
+ 8HNO3(конц) → 3H2S+6O4
+ 8NO + 4H2O

H2S-2
+ H2S+6O4(конц) → S0 + S+4O2 +
2H2O

(при нагревании реакция идет по — иному:

H2S-2 + 3H2S+6O4(конц)
→ 4S+4O2 + 4H2O

4) Сероводород
окисляется:

при
недостатке O2

2H2S-2 +
O2
→ 2S0
+
2H2O

при избытке O2

2H2S-2
+ 3O2 → 2S+4O2 + 2H2O

5) Серебро при контакте с сероводородом
чернеет:

4Ag
+ 2H2S + O2
→ 2Ag2S↓ + 2H2O

Потемневшим
предметам можно вернуть блеск. Для этого в эмалированной посуде их кипятят с
раствором соды и алюминиевой фольгой. Алюминий восстанавливает серебро до
металла, а раствор соды удерживает ионы серы.

6) Качественная реакция на сероводород и
растворимые сульфиды — образование темно-коричневого (почти черного) осадка PbS:

H2S +
Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3

Na2S
+ Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2NaNO3

Pb2+
+
S2-
→
PbS↓

Загрязнение атмосферы вызывает почернение
поверхности картин, написанных масляными красками, в состав которых входят
свинцовые белила. Одной
из основных причин потемнения художественных картин старых мастеров было
использование свинцовых белил, которые за несколько веков, взаимодействуя со
следами сероводорода в воздухе (образуются в небольших количествах при гниении
белков; в атмосфере промышленных регионов и др.) превращаются в PbS. Свинцовые белила – это пигмент, представляющий
собой карбонат свинца (II).
Он реагирует с сероводородом, содержащимся в загрязнённой атмосфере, образуя
сульфид свинца (II),
соединение чёрного цвета:

PbCO3 + H2S = PbS↓ + CO2 + H2O

При обработке сульфида свинца (II) пероксидом водорода происходит реакция:

PbS +
4H2O2 = PbSO4 + 4H2O,

при этом образуется сульфат свинца (II), соединение белого цвета.

Таким образом реставрируют почерневшие
масляные картины.

Какие свойства проявляет h2s

7) Реставрация:

PbS
+ 4H2O2
→ PbSO4(белый)
+ 4H2O

Сульфиды

Получение сульфидов

1) Многие сульфиды получают нагреванием
металла с серой:

Hg
+ S
→
HgS

2) Растворимые
сульфиды получают действием сероводорода на щелочи:

H2S + 2KOH →
K2S + 2H2O

3) Нерастворимые
сульфиды получают обменными реакциями:

CdCl2
+ Na2S → 2NaCl + CdS↓

Pb(NO3)2
+ Na2S → 2NaNO3 + PbS↓

ZnSO4
+ Na2S → Na2SO4 + ZnS↓

MnSO4
+ Na2S → Na2SO4 + MnS↓

2SbCl3
+ 3Na2S → 6NaCl + Sb2S3↓

SnCl2
+ Na2S → 2NaCl + SnS↓

Химические свойства сульфидов

1) Растворимые
сульфиды сильно гидролизованы, вследствие чего их водные растворы имеют
щелочную реакцию:

K2S +
H2O → KHS + KOH

S2- +
H2O → HS- + OH-

2) Сульфиды
металлов, стоящих в ряду напряжений левее железа (включительно), растворимы в
сильных кислотах:

ZnS + H2SO4
→ ZnSO4 + H2S

3)
Нерастворимые сульфиды можно перевести в растворимое состояние действием
концентрированной HNO3:

FeS2
+ 8HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4
+ 5NO + 2H2O

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

Задание №1
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Cu →CuS →H2S →SO2

Задание №2
Составьте
уравнения окислительно-восстановительных реакций полного и неполного
сгорания сероводорода. Расставьте коэффициенты методом электронного
баланса, укажите окислитель и восстановитель для каждой реакции, а так
же процессы окисления и восстановления.

Задание №3
Запишите
уравнение химической реакции сероводорода с раствором нитрата свинца
(II) в молекулярном, полном и кратком ионном виде. Отметьте признаки
этой реакции, является ли реакция обратимой?

Задание №4

Сероводород пропустили через 18%-ый раствор сульфата меди (II) массой
200 г. Вычислите массу осадка, выпавшего в результате этой реакции.

Задание №5
Определите объём сероводорода (н.у.), образовавшегося при взаимодействии
соляной кислоты с 25% — ым раствором сульфида железа (II) массой 2 кг?

Источник

Сероводород – бинарное химическое соединение водорода и серы, имеющее формулу H2S.

Сероводород, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Сероводород (сернистый водород, сульфид водорода, дигидросульфид) – бесцветный газ со сладковатым вкусом с характерным неприятным тяжёлым запахом тухлых яиц (тухлого мяса).

Сероводород – бинарное химическое соединение водорода и серы, имеющее формулу H2S.

Химическая формула сероводорода H2S.

Строение молекулы сероводорода, структурная формула сероводорода:

Сероводород – наиболее активное из серосодержащих соединений.

Сероводород тяжелее воздуха. Его плотность составляет 1,539 кг/м3, по отношении к воздуху – 1,19. Поэтому скапливается в низких непроветриваемых местах.

Сероводород плохо растворяется в воде. Раствор сероводорода в воде – очень слабая сероводородная кислота. Хорошо растворим в бензоле и этаноле.

Термически устойчив при температурах менее 400 °C. При температурах более 400 °C разлагается на составляющие – простые вещества: водород и серу.

В отличие от воды, в сероводороде не образуются водородные связи, поэтому сероводород в обычных условиях не сжижается.

Сероводород является сверхпроводником при температуре 203 К (-70 °C) и давлении 150 ГПа.

Сероводород коррозионно активен, поэтому предъявляются дополнительные требования при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, содержащий сероводород.

Чрезвычайно огнеопасен. Смеси сероводорода и воздуха взрывоопасны. Возможно возгорание на расстоянии. Горит синим пламенем.

Соли сероводородной кислоты (раствор сероводорода в воде) называют сульфидами. В воде хорошо растворимы только сульфиды щелочных металлов, аммония. Сульфиды остальных металлов практически не растворимы в воде, они выпадают в осадок в ходе химических реакций. Многие сульфиды ярко окрашены. Многие природные сульфиды в виде минералов являются ценными рудами (пирит, халькопирит, киноварь, молибденит).

Сероводород в природе встречается редко, в незначительных количествах в составе природного газа, попутного нефтяного газа, сланцевого газа, а также в вулканических газах, в растворённом виде – в нефти, сланцевой нефти и в природных водах. Например, в Чёрном море слои воды, расположенные глубже 150-200 м, содержат растворённый сероводород (концентрация 14 мл/л).

Образуется при гниении белков, которые содержат в составе серосодержащие аминокислоты метионин и (или) цистеин. Небольшое количество сероводорода содержится в кишечных газах человека и животных.

Сероводород высокотоксичен и ядовит. Предельно допустимая концентрация (ПДК) сероводорода в воздухе населенных пунктов в России – 0,008 мг/м3, в России – 0,007 мг/м3.

Порог ощутимости запаха составляет 0,012-0,03 мг/м3. При вдыхании воздуха с небольшими концентрациями у человека довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц» и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус. При вдыхании воздуха с большой концентрацией из-за паралича обонятельного нерва запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться.

При острых отравлениях возникает жжение и боль в горле при глотании, конъюнктивит, одышка, головная боль, головокружение, слабость, рвота, тахикардия, возможны судороги. Смертельная концентрация составляет 830 мг/м3 в течение 30 минут или 1100 мг/м3 в течение 5 минут.

При высокой концентрации сероводорода однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть.

Физические свойства сероводорода:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	H2S
Синонимы и названия иностранном языке	hydrogen sulfide (англ.) водород сернистый (рус.) водорода сульфид (рус.) сероводородная кислота (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветный газ
Цвет	бесцветный
Вкус	сладковатый
Запах	неприятный тяжёлый запах тухлых яиц (тухлого мяса)
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	газ
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -86 °C), кг/м3	1120
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -86 °C), г/см3	1,12
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -81 °C), кг/м3	938
Плотность (состояние вещества – жидкость, при -81 °C), г/см3	0,938
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C), кг/м3	1,539
Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C), г/см3	0,001539
Температура кипения, °C	-60,28
Температура плавления, °C	-85,6
Температура самовоспламенения, °C	260
Критическая температура*, °C	100,4
Критическое давление, МПа	9,01
Критический удельный объём, м3/кг	349
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных	4,3 – 46
Молярная масса, г/моль	34,082
Растворимость в воде (20 oС), г/100 г	0,379
Сверхпроводимость	-70 °C, давление 150 ГПа

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

Получение сероводорода:

Сероводород в лаборатории получают в результате следующих химических реакций:

1. взаимодействия разбавленных кислот с сульфидами, например, с сульфидом железа.

2. взаимодействия сульфида алюминия и воды:

Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S.

Данная реакция отличается чистотой полученного сероводорода

Химические свойства сероводорода. Химические реакции (уравнения) сероводорода:

Основные химические реакции сероводорода следующие:

1. реакция взаимодействия сероводорода и брома:

H2S + Br2 → 2HBr + S.

В результате реакции образуются бромоводород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.

2. реакция взаимодействия сероводорода и йода:

H2S + I2 → 2HI + S.

В результате реакции образуются йодоводород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.

3. реакция взаимодействия сероводорода и кислорода:

2H2S + O2 → 2S + 2H2O.

В результате реакции образуются сера и вода. Реакция протекает медленно на свету, в растворе или в газовой фазе. Сероводород в ходе реакции используется в виде насыщенного раствора. На данной реакции основан промышленный способ получения серы.

4. реакция горения сероводорода:

2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O (t = 250-300 °C).

В результате реакции образуются оксид серы и вода. Реакция горения сероводорода на воздухе.

5. реакция взаимодействия сероводорода и озона:

H2S + O3 → SO2 + H2O.

В результате реакции образуются оксид серы и вода. Сероводород в ходе реакции используется в виде газа.

6. реакция взаимодействия сероводорода и кремния:

Si + 2H2S SiS2 + 2H2 (t = 1200-1300 °C).

В результате реакции образуются сульфид кремния и водород.

7. реакция взаимодействия сероводорода и цинка:

H2S + Zn ZnS + H2 (t = 400-800 °C).

В результате реакции образуются сульфид цинка и водород.

8. реакция взаимодействия сероводорода и алюминия:

2Al + 3H2S Al2S3 + 3H2 (t = 600-1000 °C).

В результате реакции образуются сульфид алюминия и водород.

9. реакция взаимодействия сероводорода и галлия:

2Ga + H2S → Ga2S + H2.

В результате реакции образуются сульфид галлия и водород.

10. реакция взаимодействия сероводорода и молибдена:

Mo + 2H2S MoS2 + 2H2 (t > 800 °C).

В результате реакции образуются сульфид молибдена и водород.

11. реакция взаимодействия сероводорода и бария:

Ba + H2S BaS + H2 (t > 350 °C).

В результате реакции образуются сульфид бария и водород.

12. реакция взаимодействия сероводорода и магния:

Mg + H2S MgS + H2 (t = 500 °C).

В результате реакции образуются сульфид магния и водород.

13. реакция взаимодействия сероводорода и германия:

Ge + H2S GeS + H2 (t = 600-800 °C).

В результате реакции образуются сульфид германия и водород.

14. реакция взаимодействия сероводорода и кобальта:

Co + H2S CoS + H2 (t = 700 °C).

В результате реакции образуются сульфид кобальта и водород.

15. реакция взаимодействия сероводорода и серебра:

2Ag + H2S → Ag2S + H2.

В результате реакции образуются сульфид серебра и водород.

16. реакция взаимодействия сероводорода и оксида лития:

Li2O + H2S Li2S + H2O (t = 900-1000 °C).

В результате реакции образуются сульфид лития и вода.

17. реакция взаимодействия сероводорода и оксида цинка:

ZnO + H2S ZnS + H2O (t = 450-550 °C).

В результате реакции образуются сульфид цинка и вода.

18. реакция взаимодействия сероводорода и оксида железа:

FeO + H2S FeS + H2O (t = 500 °C).

В результате реакции образуются сульфид железа и вода.

19. реакция взаимодействия сероводорода и оксида молибдена:

MoO2 + 2H2S MoS2 + 2H2O (t = 400 °C).

В результате реакции образуются сульфид молибдена и вода.

20. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида натрия:

H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O.

В результате реакции образуются сульфид натрия и вода. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия.

21. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида бария:

Ba(OH)2 + H2S → BaS + 2H2O.

В результате реакции образуются сульфид бария и вода. В ходе реакции используется разбавленный раствор сероводорода.

22. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида меди:

Cu(OH)2 + H2S → CuS + 2H2O.

В результате реакции образуются сульфид меди и вода. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода и гидроксид меди в виде суспензии.

23. реакция взаимодействия сероводорода и азотной кислоты:

H2S + 2HNO3 → S + 2NO2 + 2H2O.

В результате реакции образуются сера, оксид азота и вода. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода и концентрированный холодный раствор азотной кислоты.

Аналогичные реакции протекают и с другими минеральными кислотами.

24. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната кальция:

CaCO3 + H2S CaS + H2O + CO2 (t = 900 °C).

В результате реакции образуются сульфид кальция, оксид углерода и вода.

25. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната бария:

BaCO3 + H2S BaS + CO2 + H2O (t = 1000 °C, kat = H2).

В результате реакции образуются сульфид бария, оксид углерода и вода.

26. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната натрия:

H2S + Na2CO3 → NaHS + NaHCO3 (t = 1000 °C, kat = H2).

В результате реакции образуются гидросульфид натрия и гидрокарбонат натрия. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.

27. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата серебра:

2AgNO3 + H2S → Ag2S + 2HNO3.

В результате реакции образуются сульфид серебра и азотная кислота. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.

28. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата висмута:

2Bi(NO3)3 + 3H2S → Bi2S3 + 6HNO3.

В результате реакции образуются сульфид висмута и азотная кислота. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.

29. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата свинца:

Pb(NO3)2 + H2S → PbS + HNO3.

В результате реакции образуются сульфид свинца и азотная кислота. Данная реакция является качественной реакцией на сероводород. В результате реакции образуются соль свинца – сульфид свинца черного цвета, который выпадает в осадок.

30. реакция термического разложения сероводорода:

H2S H2 + S (t = 400-1700 °C).

В результате реакции образуются водород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.

Применение сероводорода:

Из-за своей токсичности сероводород находит ограниченное применение:

в аналитической химии сероводород и сероводородная вода используются как реагенты для осаждения тяжёлых металлов, сульфиды которых очень слабо растворимы;
в медицине в составе природных и искусственных сероводородных ванн, а также в составе некоторых минеральных вод;
в химической промышленности для получения серной кислоты, элементной серы, сульфидов;
в органическом синтезе для получения тиофена и меркаптанов.

В последние годы рассматривается возможность использования сероводорода, накопленного в глубинах Чёрного моря, в качестве энергетического (сероводородная энергетика) и химического сырья.

Ссылка на источник

Источник

При высокой температуре сера может непосредственно соединяться с водородом, образуя газ сероводород.

Практически сероводород обычно получают действием разбавленных кислот на сернистые металлы, например на сульфид железа:

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S

Сероводород это

Сероводород — бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Он немного тяжелее воздуха, сжижается при — 60,7° и затвердевает при —85,6°. , образуя сернистый газ и воду, т. е. окислы тех элементов, которые входят в его состав:

2H2S + 3О2 = 2Н2О + 2SО2

Сероводород H2S

Если внести в пламя сероводорода какой-нибудь холодный предмет, например фарфоровую чашку, то температура пламени значительно понижается и сероводород окисляется только до свободной серы, оседающей на чашке в виде желтого налета:

2H2S + О2 = 2Н2О + 2S

Сероводород легко воспламеняется; смесь его с воздухом взрывает. Сероводород очень ядовит. Длительное вдыхание воздуха, содержащего этот газ даже в небольших количествах, вызывает тяжелые отравления.

Сероводород растворим в воде. При 20° 1 объем воды растворяет 21/2 объема сероводорода. Раствор сероводорода в воде называется сероводородной водой. При стоянии на воздухе, особенно на свету, сероводородная вода скоро становится мутной от выделяющейся серы. Это происходит в результате окисления сероводорода кислородом воздуха (см. предыдущую реакцию). Раствор сероводорода в воде окрашивает синий лакмус в красный цвет и вообще обладает свойствами кислоты. Кислота эта двухосновная, так как оба атома водорода в молекуле H2S могут замещаться атомами металлов, причем образуются соли сероводородной кислоты. Так, например, если пропускать сероводород в раствор едкого натра, то образуется растворимая в воде натриевая соль сероводородной кислоты:

2NaOH + H2S = Na2S + 2Н2О

При избытке сероводорода, например при пропускании его в раствор до насыщения, получается кислая соль — гидросульфид натрия:

NaOH + H2S = NaHS + Н2О

Сероводородная кислота принадлежит к числу очень слабых кислот. Степень диссоциации ее в 0,1н. растворе составляет только 0,07%- Диссоциация протекает главным образом по уравнению

H2S ⇄ H• + НS’

но наряду с этим, хотя и в очень небольшом количестве, образуются ионы S»:

HS’ ⇄ Н• + S»

Сероводород характеризуется резко выраженной восстановительной способностью. Восстановительные свойства сероводорода обусловлены тем, что ионы S» легко отдают свои электроны, превращаясь в нейтральные атомы серы. Сероводород, постоянно образующийся в природе при гниении органических веществ, не накапливается в воздухе в сколько-нибудь значительном количестве, так как кислород воздуха быстро окисляет его в свободную серу.

Еще легче окисляется сероводород галогенами, восстанавливая их в галогеноводородные кислоты. Например:

H2S + Br2 = 2HBr + S

Вообще все окислители, даже сравнительно мало энергичные, быстро окисляют сероводород с выделением серы. Таким образом, сероводород является одним из сильнейших восстановителей.,

Сероводород встречается в природе в вулканических газах и в водах минеральных источников, например: на Кавказе — в Пятигорске и Мацесте, в Старой Руссе и других местах. Кроме того, он постоянно образуется при разложении белковых веществ, находящихся в трупах животных и в погибших растениях, а также при гниении всевозможных отбросов; поэтому запах сероводорода часто распространяется от выгребных ям, сточных вод, свалок мусора и т. п. Особенно много сероводорода образуется при гниении яичного белка, чем и объясняется характерный запах тухлых яиц.

120 121 122

Вы читаете, статья на тему Сероводород H2S

Источник